第七章非离子表面活性剂精讲
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书山有路勤为径;学海无涯苦作舟有机硅非离子表面活性剂(七)摘要:介绍了非离子型有机硅表面活性剂在无纺布、皮革、纸张、采油及涂料等中的应用。
5.3在无纺布、皮革及纸张中的应用5.3.1在无纺布和皮革制品中的应用DowComing190是环氧乙烷/环氧丙烷共聚物,100%有效成分,可溶解在水和醇中;与聚氨酯(PU)有很好的相容性,是PU皮革泡沫涂料的泡沫促进剂、稳定剂、流平剂,不参与反应。
它是为半耐用的亲水处理无纺布基材而设计的,尤其是聚烯烃覆盖的材料。
提供无纺布基材的亲水性,改善其手感。
该共聚物可在室温下或冷却下溶解分散在水中;如果剧烈的搅拌,可形成数天内稳定的溶液。
基准样品的透过时间>;60S。
使用方法是轧和喷射到无纺布上。
在DowComing190包装中存在微量的抗氧化剂。
为避免在氧气中变色,DowComing190液体包装在氮气氛围的惰性容器内。
DowComingQ25211作为农用化学品已介绍过,它也可用于皮革制品中,作为合成革的润湿剂。
在移膜革中它可润湿离型纸,以获得完美的浮雕般的复制品。
在水性涂料中,当基材具有低表面张力时,可预防缩孔形成。
产品在室温下冻结;为了取得最佳性能,使用前应该在鼓形桶中混合。
操作时注意、远离热源、火花和明火。
DowComing1250和DowCorning1251是有机硅表面活性剂,可作为机械发泡PVC分散液和乙烯基塑料溶胶的有机硅泡沫控制剂。
由于它们不含必须被分解的化学发泡剂,在低温下,乙烯基泡沫在机械的搅动下可以被维持。
加工温度和时问小于化学方法鼓泡,同时机械鼓泡的泡沫可以涂覆在热敏专注下一代成长,为了孩子。
非离子表面活性剂非离子表面活性剂是一种化学物质,常用于清洁、乳化和增稠等工业和家居应用中。
它具有许多独特的性质和优点,因此被广泛应用于各个领域。
本文将介绍非离子表面活性剂的定义、分类、特性、应用和安全性等方面内容。
非离子表面活性剂是一类在水溶液中不离解的表面活性剂,其分子结构中不含带电离子基团。
根据其分子结构,非离子表面活性剂可分为烃基聚氧乙烯醚类、烃基聚氧乙烯醚和烃基聚氧丙烯醚类等多种类型。
这些表面活性剂具有较强的渗透性、增溶性和润湿性,对水和油脂都有良好的分散和乳化作用。
在应用方面,非离子表面活性剂广泛用于日化产品、清洁剂、农药、润滑剂、医药、纺织、塑料、橡胶等行业。
例如,非离子表面活性剂被用于制造洗发水、沐浴露、洗衣液、洗洁精等家居清洁用品。
它能够有效去除污垢、渗透纤维,增强清洁效果。
非离子表面活性剂还被广泛应用于农药和农产品保护中,可以提高农药在植物表面的附着性、分散性和吸附性,提高农药的药效,增加农作物的产量。
此外,在药物制剂中,非离子表面活性剂可以作为辅料,帮助药物分散、溶解和吸收。
非离子表面活性剂不仅具有广泛的应用领域,还有许多其他特点。
首先,它们对环境友好,不会产生污染物。
其次,非离子表面活性剂具有较高的温度稳定性和抗硬水性,适用于各种环境条件下的使用。
同时,它们对皮肤和眼睛刺激性较低,毒副作用较小,符合环保和安全要求。
尽管非离子表面活性剂具有许多优点,但也存在一些潜在的风险。
在使用过程中,人们需要注意避免长时间接触、吸入或摄入非离子表面活性剂,防止对人体健康造成影响。
此外,合理使用和储存非离子表面活性剂也非常重要,避免与其他化学物质混合反应或引发火灾。
综上所述,非离子表面活性剂作为一种重要的化学物质,在工业和家居应用中发挥着巨大的作用。
我们应充分了解和认识非离子表面活性剂的特性、应用和安全性,合理使用和管理这些化学物质,以保障人体健康和环境的安全。
非离子表面活性剂概述【内容】非离子表面活性剂溶于水时不发生解离,其分子中的亲油基团与离子型表面活性剂的亲油基团大致相同,其亲水基团主要是由具有一定数量的含氧基团(如羟基和聚氧乙烯链)构成。
近20多年来,非离子表面活性剂发展极为迅速,应用越来越广泛,今后数年仍会保持这一势头。
由于非离子表面活性剂在溶液中不是以离子状态存在,所以它的稳定性高,不易受强电解质存在的影响,也不易受酸、碱的影响,与其他类型表面活性剂能混合使用,相容性好,在各种溶剂中均有良好的溶解性,在固体表面上不发生强烈吸附。
非离子表面活性剂大多为液态和浆状态,它在水中的溶解度随温度升高而降低。
非离子表面活性剂具有良好的洗涤、分散、乳化、起泡、润湿、增溶、抗静电、匀染、防腐蚀、杀菌和保护胶体等多种性能,广泛地用于纺织、造纸、食品、塑料、皮革、毛皮、玻璃、石油、化纤、医药、农药、涂料、染料、化肥、胶片、照相、金属加工、选矿、建材、环保、化妆品、消防和农业等各方面。
非离子表面活性剂按亲水基团分类,有聚氧乙烯型和多元醇型两类。
聚氧乙烯型非离子表面活性剂【内容】聚氧乙烯型非离子表面活性剂是用具有活泼氢原子的疏水性原料与环氧乙烷或聚乙二醇进行反应制得的。
所谓活泼氢原子,是指-OH、-COOH、-NH2和-CONH2等基团中的氢原子。
这些基团中的氢原子化学活泼性大,易与环氧乙烷或聚乙二醇发生反应,而生成聚氧乙烯型非离子表面活性剂。
1.长链脂肪醇聚氧乙烯醚长链脂肪醇聚氧乙烯醚是用长链脂肪醇与环氧乙烷进行加成反应制得的,反应如下:实际上,此反应是环氧乙烷不断加成而进行的,首先加成上一个环氧乙烷分子,继而加成上第二个,第三个,……,当加成上l0~15个环氧乙烷分子后,则显现出最佳的去污洗涤能力。
这类表面活性剂稳定性较高,生物降解性和水溶性均较好,并且有良好的润湿性能。
制造此类产品用的长链脂肪醇有椰子油还原醇(主要成分为C12醇)、月桂醇、十六醇、油醇及鲸蜡醇等。
非离子表面活性剂英文:nonionicsurfactant;non-ionicsurfaceactiveagent;non-ionics非离子表面活性剂溶于水时不发生解离,其分子中的亲油基团与离子型表面活性剂的亲油基团大致相同,其亲水基团主要是由具有一定数量的含氧基团(如羟基和聚氧乙烯链)构成。
近20多年来,非离子表面活性剂发展极为迅速,应用越来越广泛,今后数年仍会保持这一势头。
由于非离子表面活性剂在溶液中不是以离子状态存在,所以它的稳定性高,不易受强电解质存在的影响,也不易受酸、碱的影响,与其他类型表面活性剂能混合使用,相容性好,在各种溶剂中均有良好的溶解性,在固体表面上不发生强烈吸附。
非离子表面活性剂大多为液态和浆状态,它在水中的溶解度随温度升高而降低。
非离子表面活性剂具有良好的洗涤、分散、乳化、起泡、润湿、增溶、抗静电、匀染、防腐蚀、杀菌和保护胶体等多种性能,广泛地用于纺织、造纸、食品、塑料、皮革、毛皮、玻璃、石油、化纤、医药、农药、涂料、染料、化肥、胶片、照相、金属加工、选矿、建材、环保、化妆品、消防和农业等各方面。
非离子表面活性剂按亲水基团分类,有聚氧乙烯型和多元醇型两类。
用途非离子表面活性剂在水中不发生电离,是以羟基(一OH)或醚键( R—O—R′)为亲水基的两亲结构分子,由于羟基和醚键的亲水性弱,因此分子中必须含有多个这样的基团—才表现出一定的亲水性,这与只有一个亲水基就能发挥亲水性的阴离子和阳离子表面活性剂是大不相同的。
正是由于非离子表面活性剂具有在水中不电离的特点,决定了它在某些方面较离子型表面活性剂优越,如在水中和有机溶剂中都有较好的溶解性,在溶液中稳定性高,不易受强电解质无机盐和酸、碱的影响。
曲于它与其他类型表面活性剂相容性好,所以常可以很好地混合复配使用。
非离子表面活性剂有良好的耐硬水能力,有低起泡性的特点,因此适合作特殊叭洗涤剂。
由于它具有分散、乳化、泡沫、润湿、增溶多种性能,因此在很多领域中都有重要用途。
非离子表面活性剂非离子表面活性剂在产量上是仅次于阴离子表面活性剂的重要品种,在各种工业和民用领域被大量使用。
这类表面活性剂在结构上的特点是含有能与水生成氢键的醚基、自由羟基等亲水基。
非离子型表面活性剂因其结构上的特点,而具有不同于离子型表面活性剂的物理化学性质。
随着石油化工的发展,合成这类表面活性剂所用的原料——环氧乙烷等的成本不断降低,因此消费量正在逐渐增长。
一、非离子型表面活性剂的定义。
所谓的非离子型表面活性剂是一类在水溶液中不电离出任何形式的离子,亲水基主要由有一定数量的含氧非离子表面活性剂(性能)集团(一般为醚基或羟基)构成亲水性,靠与水形成氢键实溶解的表面活性剂。
正式由于非离子型表面活性剂在水中不电离,不以离子形式存在,因此决定了它在某些方面比离子型表面活性剂优越,具有以下特点:①稳定性高,不易受强电解质无机盐类存在的影响;②不易受Mg2+、Ca2+的影响,在硬水中使用性能好;③不易受酸碱的影响;④与其他类型表面活性剂的相容性好;⑤此类表面活性剂的产品大部分呈液态和浆态,使用方便;⑥随着温度的升高,很多种类的非离子表面活性剂变得不溶于水,存在“浊点”,这也是这类表面活性剂的一个重要特点。
二、非离子表面活性剂的分类。
非离子表面活性剂的疏水基多是由含有活泼氢原子的输水基团,按其亲水基结构的不同,非离子型表面活性剂主要分为聚乙二醇型和多元醇型两大类,其他还有聚醚型、配位键型非离子表面活性剂。
①聚氧乙二醇型聚乙二醇型非离子表面活性剂包括高级醇环氧乙烷加成物,烷基酚环氧乙烷加成物,脂肪环氧乙烷加成物,高级脂肪酰胺环氧乙烷加成物。
②多元醇型多元醇型非离子表面活性剂主要有甘油的脂肪,季戊四醇的脂肪酸脂,山梨醇及失水山梨醇的脂肪酸脂。
三、非离子表面活性剂的性质非离子表面活性剂在水中不电离,其表面活性是由中性分子体现出来的。
该类表面活性剂具有较高的表面活性,其水溶液的表面张力低,临界胶束浓度亦低于离子型表面活性剂;胶束聚集数大,导致其增溶作用强,并具有良好的乳化能力和润湿能力。
常用非离子表面活性剂的性能及特点洗涤产品中常常会用到很多非离子表面活性剂,在工业及公共设施洗涤剂中,非离子表面活性剂中不少品种是作为主洗涤剂使用的,大部分品种是作为助剂和助洗剂使用的。
(1)脂肪醇聚氧乙烯醚(AEO)AEO中烷基链长不同,其亲油性不同。
EO数不同则水溶性不同。
例如,椰油醇的产品可以作洗涤剂,而C18醇的产品只能作乳化剂、匀染剂。
天然醇比合成醇的产品去污性和乳化性要好,而合成醇的产品相对的水溶性好(奇碳原子的作用)。
加入EO数越多,产品的水溶性越强。
EO 数在6以下时的AEO为油溶性,超过6即为水溶性产品。
EO越多,产品的浊点也越低。
系列产品有AEO-3、AEO-5、AEO-6、AEO-7、AEO-9、AEO-15等。
是常用的洗涤剂主成分,具有去污、乳化、去脂、缩绒、润湿作用。
用于各种洗涤剂、纺织印染、造纸、工业洗涤的辅助成分。
(2)烷基酚聚氧乙烯醚(TX-10,OP-10)烷基酚聚氧乙烯醚是以烷基酚为亲油基,与环氧乙烷缩合而成。
其中的亲油基可以是苯酚、甲苯酚、萘酚等,较有使用价值的是壬基酚。
接环氧乙烷的平均数也不同。
以壬基酚为例,接4个EO时还不溶于水,加到6-7个EO时,产品在室温下完全溶于水,与8-12个EO缩合的产品则具有非常优良的润湿性、渗透力和洗涤能力,乳化能力和低泡效果都是该产品的宝贵性能。
EO缩合到15以上时,产品则失去渗透力和洗涤能力,只作特殊乳化剂和分散剂使用。
化学稳定性高,耐强酸、强碱,具有很好的的润湿力、渗透力、去污力和较强的乳化力。
另外具有的低泡性、抗静电性、抗硬水性以及良好的配伍性,也是其广泛使用的优良性能。
用于工业及公共设施洗涤剂。
如金属酸洗剂、碱性洗涤剂、金属水基清洗剂、灶具或厨具洗涤剂、纺织工业洗涤剂、匀染剂和各种硬表面清洗剂等。
(3)烷基醇酰胺烷基醇酰胺是非离子表面活性剂中使用年代久远,品种和数量较多的一大类。
可直接用作工业洗涤剂,或者在洗涤剂中作为增泡剂、稳泡剂、防锈剂、增稠剂、增溶剂来使用。
表面活性剂简介 7 –非离子表面活性剂在前面的六节中,我们对有关表面活性剂的方方面面,包括作用机理,分类,工业应用等等进行了简单的介绍。
从这一节开始,我们将根据表面活性剂的种类和应用逐一进行讨论。
如前所述,表面活性剂的分类方法多种多样,其中最常用的分类是按照亲水基团的不同进行的,如此一共可分为四类:非离子,阴离子,阳离子和两性乳化剂等。
在这里将首先对非离子表面活性剂进行介绍。
顾名思义,非离子表面活性剂就是在水溶液中不产生离子的表面活性剂,其分子中的亲油基团与离子型表面活性剂的亲油基团大致相同,而亲水集团主要是由具有一定数量的含氧基团 (如羟基和聚氧乙烯链构成,因此非离子表面活性剂一般可分为聚氧乙烯型和多元醇型两大类。
在文章的末尾,我们列出了一些具有代表性的非离子表面活性剂的化学分子式供各位参考。
关于非离子表面活性剂的一些重要事实:1. 以用量来分,它们是第二大类的表面活性剂,仅次于阴离子表面活性剂;2. 通常与其他类型的表面活性剂混合使用,有着良好的相容性;3. 有良好的耐硬水能力,有低起泡性的特点;4. 有别于离子型表面活性剂,它们在溶液中稳定性高,不易受强电解质无机盐和酸、碱的影响;5.聚氧乙烯型非离子表面活性剂的物化性质受温度的影响比较显著,它的水溶性会随着温度的上升而明显下降;而多元醇型的则呈现正常的温度敏感性, 即水溶性随着温度的上升而增大。
非离子表面活性剂具有良好的洗涤、分散、乳化、起泡、润湿、增溶、抗静电、匀染、防腐蚀、杀菌和保护胶体等多种性能,广泛地用于纺织、造纸、食品、塑料、皮革、毛皮、玻璃、石油、化纤、医药、农药、涂料、染料、化肥、胶片、照相、金属加工、选矿、建材、环保、化妆品、消防和农业等各方面。
在乳化沥青应用中,非离子乳化剂除了单独使用外,更多的情况下是与阴离子或是阳离子乳化剂复配,以改善包括粘度在内的各项物化性能,提高乳化能力,以及提高乳化沥青的稳定性和改进使用性能。
常见的非离子表面活性剂的分子式:脂肪醇聚氧乙烯醚脂肪酸聚氧乙烯酯脂肪胺聚氧乙烯醚乙氧基脂肪酸酰胺烷基糖苷。
第7章非离子表面活性剂第7章非离子表面活性剂7.1非离子表面活性剂概述非离子表面活性剂定义是指在水溶液中不电离出任何形式的离子,亲水基主要由具有一定数量的含氧基团(一般为醚基或羟基)构成,靠与水形成氢键实现溶解的表面活性剂。
也即:非离子表面活性剂在水溶液中不是离解状态,故不为离子形式存有,称作非离子表面活性剂7.1.1非离子表面活性剂的特性非离子表面活性剂的特性1.稳定性低,难于受到强电解质无机盐类存有的影响;2.不易受mg、ca的影响,在硬水中使用性能好;3.不易受酸碱的影响;4.与其他表面活性剂的相容性不好;5.在水和有机溶剂中皆有较好的溶解性能;6.产品大部分为液态和浆态,使用方便;7.存有浊点,即为,随着温度的增高,很多种类的非离子表面活性剂显得不溶水。
正是这些特点同意了为离子型表面活性剂在某些方面比离子型表面活性剂得天独厚7.1.2非离子表面活性剂的分类按亲水基结构的不同,非离子表面活性剂主要分为:1.聚乙二醇型,包括高级醇环氧乙烷差率物,烷基酚环氧乙烷差率物,脂肪酸环氧乙烷差率物,高级脂肪酰胺环氧乙烷差率物。
聚乙二醇型非离子表面活性剂品种多、产量大,是非离子中的大类。
这类表面活性剂的亲水性,是靠分子中的氧原子与水中的氢形成氢键、产生水化物而具有的。
聚乙二醇链有两种状态,在无水状态时为锯齿型,而在水溶液中主要是曲折型。
浓硫酸时的状态水溶液中的状态当它一旦在水中成为曲折型时,亲水性的氧原子即被置于链的外侧,憎水性的-ch2-基位于里面,因而链周围就变得容易与水结合。
此结构虽然很大,但其整体恰似一个亲水基。
因此,聚乙二醇链显示出较大的亲水性。
分子中环氧乙烷的聚合度越大,即醚键-o-越多,亲水性越大。
2.多元醇型,包括由含多个羟基的多元醇与脂肪酸展开酯化反应而分解成的酯类,此外,还包括由具有nh2或nh基的氨基醇以及具有-cho基的糖类与脂肪酸或酯展开反应制取的非离子表面活性剂。
由于它们在性质上很相近,故统称作多元醇型非离子表面活性剂。
非离子表面活性剂简介非离子表面活性剂是一类在水中形成胶束的化学物质。
它们是由一个或多个亲水性基团和一个或多个疏水性基团组成的。
在水溶液中,非离子表面活性剂的疏水基团聚集在一起,形成核心,亲水基团则面向溶液。
这种结构使得非离子表面活性剂能够在水与油之间起到界面活性剂的作用,降低液体表面的张力,促进乳化和分散作用。
物理性质非离子表面活性剂通常是无色或微黄色液体,具有良好的溶解性。
它们在水中具有较低的临界胶束浓度(CMC),即在低于CMC浓度时,非离子表面活性剂分子单独存在,而在高于CMC浓度时,它们会自组装形成胶束结构。
非离子表面活性剂的临界胶束浓度通常与温度、平均分子量和链长度有关。
通常情况下,随着温度的升高,临界胶束浓度会减小。
链长度较长的非离子表面活性剂,其临界胶束浓度较低。
应用领域非离子表面活性剂在各个领域有广泛的应用,下面我们来介绍几个常见的应用领域:清洁剂非离子表面活性剂在清洁剂中起到了重要的作用。
由于其较低的表面张力,能够很好地湿润油污和水垢,使其容易被清洗掉。
同时,非离子表面活性剂还具有良好的乳化性能,可以将油脂和水乳化,使清洁效果更好。
涂料非离子表面活性剂可以用作涂料中的分散剂和增稠剂。
它们能够将颜料和助剂均匀分散在涂料中,并提供流动性和增加涂膜的附着力和耐久性。
医药非离子表面活性剂在医药领域具有广泛的应用。
它们可以用作药物的溶剂和帮助药物渗透进入细胞膜。
此外,非离子表面活性剂还可以用于制备纳米药物载体,提高药物的稳定性和控释性。
农业非离子表面活性剂在农业中的应用也越来越多。
它们可以用作农药的增效剂,可以提高农药在叶面的粘附性和渗透性,增加作物对农药的吸收量,提高防治效果。
安全性一般来说,非离子表面活性剂具有较低的毒性,并且在广泛的应用中被认为是相对安全的。
然而,一些非离子表面活性剂存在潜在的环境和健康风险。
例如,一些较长链的非离子表面活性剂可能会对水生生物产生毒性影响,影响水体生态系统的健康。
非离子表面活性剂非离子表面活性剂在水溶液中不电离。
其分子结构中的亲油基团与离子型表面活性剂大致相同,但亲水基主要是由羟基和聚氧乙烯链(即含氧基团)构成。
正是由于这一结构特点,非离子表面活性剂则较离子型表面活性剂有一系列优点。
如在水溶液中不是呈离子状态,所以稳定性高,不易受强电解质的影响,也不易受酸、碱的影响,与其他类型的表面活性剂的相容性好,在水和有机溶剂中皆有较好的溶解性能。
由于亲水基中羟基的数量不同和聚氧乙烯链长度不同,可以合成仅微溶于水到强亲水性的多种系列非离子表面活性剂。
由于这一差异,HLB值不同,其溶解、润湿、浸透、乳化、增溶等特性也就不同。
非离子表面活性剂大部分呈液态或低熔点蜡状物,这也与离子型表面活性剂不同。
随温度的升高,许多种非离子表面活性剂溶解度降低,甚至变得不溶。
1.多元醇型多元醇型非离子表面活性剂是将多元醇与脂肪酸进行酯化,使其中的部分羟基合成为脂肪酸酯,并以残余的羟基作为亲水基团的一类非离子表面活性剂。
常用的多元醇如丙二醇、丙三醇、三羟甲基丙烷、季戊四醇、山梨醇、甘露醇、木糖醇以及聚甘油等。
所用的脂肪酸为。
8~22直链饱和或不饱和酸。
这类表面活性剂主要用作乳化剂。
常用的品种有:单硬脂酸甘油酯,单硬脂酸二甘醇酯,单月桂酸丙二醇酯,单月桂酸缩水山梨醇酯,单硬脂酸缩水山梨醇酯,单油酸缩水山梨醇酯。
各种脂肪酸的山梨醇酯商品名为Span(斯盘)o2.烷基醇酰胺这是一类用途广泛、使用频率较高的非离子表面活性剂,主要用作发泡剂、稳泡剂、增溶剂、增稠剂和调理剂等。
烷基醇酰胺是由脂肪酸或脂肪酸甲酯与乙醇胺类直接缩合而成,乙醇胺类包括一乙醇胺、二乙醇胺、三乙醇胺和异丙醇胺等。
脂肪酸通常用椰子油或月桂酸。
常与其他表面活性剂复合使用,借以提高去污力和泡沫稳定性。
3.聚氧乙烯型聚氧乙烯型是非离子表面活性剂中数量最大、用途最广泛的一大类产品。
亲油基包括高级脂肪醇、高级脂肪酸、烷基酚类、烷基酰胺类、多元醇酯类以及其他带有活性基的化合物。